一种柴油发动机的喷油控制模块及控制系统的制作方法_2

文档序号:8847381阅读:来源:国知局
部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0045]本实用新型实施例公开了一种柴油发动机的喷油控制模块及控制系统,以实现处理器驱动喷油嘴工作,减少处理器的任务,保持系统稳定性。
[0046]参见图1,本实用新型实施例提供的一种柴油发动机的喷油控制模块,包括:
[0047]控制单元101,用于从处理器获取喷油信号,并产生控制喷油开关电路单元的开关信号;
[0048]与控制单元101相连的喷油开关电路单元102,用于获取开关信号,并根据开关信号产生相应的控制波形;
[0049]与喷油开关电路单元102相连的喷油嘴103,用于获取控制波形,并根据控制波形,调节喷油量。
[0050]具体的,控制单元101为喷油控制芯片,其内部具有2个通道,每个通道具有2个独立的喷油处理器。
[0051]具体的,开关信号为喷油控制芯片中的定时器发出的开关信号,控制喷油开关电路单元102中的开关,从而产生控制波形。
[0052]控制单元101从处理器的串口获取执行代码;根据执行代码对这4个喷油处理器分别编程,用来设定喷油嘴的控制动作。控制单元101从处理器的输入输出接口获取喷油信号时,喷油控制芯片通过执行相应执行代码,控制喷油开关电路产生相应的控制波形,从而驱动喷油嘴喷油。其中这4个喷油处理器可以控制任意一个或者几个喷油嘴,还可以通过设置标志位,实现多个喷油嘴动作的配合协调工作。
[0053]本实用新型实施例提供的一种柴油发动机的喷油控制模块,通过控制单元101从处理器获取喷油信号,产生相应的开关信号,从而控制喷油开关电路单元102产生相应的控制波形,根据控制波形进而控制喷油嘴103喷油,避免了在现有技术中,通过处理器直接产生控制波形驱动喷油嘴,增加处理器的任务量,造成系统不稳定这一问题。
[0054]参见图2,在本实用新型的另一实施例中,提供了另一种柴油发动机的喷油控制模块,包括:
[0055]控制单元101,用于从处理器获取喷油信号,并产生控制喷油开关电路单元的开关信号;
[0056]与控制单元101相连的喷油开关电路单元102,用于获取开关信号,并根据开关信号产生相应的控制波形;
[0057]与喷油开关电路单元102相连的喷油嘴103,用于获取控制波形,并根据控制波形,调节喷油量;
[0058]与控制单元相连的电源管理单元104,用于向控制单元提供电源。
[0059]具体的,控制单元101通过获取处理器发送的喷油信号,驱动三个开关对电源管理单元104提供的两个电源的控制,产生控制波形,从而驱动喷油嘴喷油。
[0060]参见图3,在本实用新型的另一实施例中,提供了另一种柴油发动机的喷油控制模块,包括:
[0061]控制单元101,用于从处理器获取喷油信号,并产生控制喷油开关电路单元的开关信号;
[0062]与控制单元101相连的第一开关Q1,一端与第一电源Vboost相连,另一端与第一二极管Dl的负极相连,其中第一开关Ql与第一二极管Dl相连的节点为第一节点;第一节点,还与第二二极管D2的负极相连;与控制单元101相连的第二开关Q2,一端与第二电源Vbatt相连,另一端与第一二极管Dl的正极相连;与控制单元101相连的第三开关Q3,一端与第三二极管D3的正极相连,另一端与接地端GND相连;其中第三开关Q3与第三二极管D3的正极相连的节点为第二节点;第三二极管D3的负极与第一电源Vboost和电容Cl的正极相连,电容Cl的另一端与接地端GND相连;
[0063]一端与第一节点相连,另一端与第二节点相连的喷油嘴103,用于获取控制波形,并根据控制波形,调节喷油量;
[0064]与控制单元相连的电源管理单元104,用于向控制单元101提供电源。
[0065]电源管理单元104向控制单元101提供第一电源Vboost和第二电源Vbatt,由于第一电源Vboost的电平高于第二电源Vbatt的电平,从而产生台阶状控制波形。
[0066]具体的,控制单元101通过高驱动管脚驱动第一开关Q1,通过高驱动管脚驱动第二开关Q2,通过低驱动管脚驱动Q3。
[0067]具体的,参见图4,在Tl至T2时间内,断开第一开关Q1、第二开关Q2和第三开关Q3,产生低电平控制波形;在T2至T3时间内,断开第二开关Q2,导通第一开关Ql和第三开关Q3,VBoost电压直接供给喷油嘴103,喷油电压从低电平上升到尖峰电平;在T3至T4时间内,断开第一开关Ql和第二开关Q2,导通第三开关Q3,则产生从尖峰电平至次尖峰电平的控制波形;在T4至T5时间内,断开第二开关Q2,导通第一开关Ql和第三开关Q3,则产生从次尖峰电平至尖峰电平的控制波形;重复T3至T5时间内的开关状态,产生锯齿波形;
[0068]在T6至T7时间内,断开第一开关Ql、第二开关Q2和第三开关Q3,则产生从尖峰电平至保持电平的控制波形;在T7至T8时间内,断开第一开关Ql,导通第二开关Q2和第三开关Q3,则产生从次保持电平至保持电平的控制波形;在T8至T9时间内,断开第一开关Ql和第二开关Q2,导通第三开关Q3,则产生从保持电平至次保持电平的控制波形;重复T7至T9时间内的开关状态,产生锯齿波形;
[0069]在TlO至Tll时间内,断开第一开关Ql、第二开关Q2和第三开关Q3,则产生从保持电平至低电平的控制波形。
[0070]这种控制喷油嘴喷油的方式,替代了传统的单片机模拟喷油方式,不仅节省了单片机的任务量,还可以通过编程,更细致,更灵活的控制喷油方式。喷油控制器中的4个处理器,通过对每一个喷油器单独编程,独立映射每一个处理器控制的喷油嘴电路,每一个控制器使用独立的定时器,通过共享标志位实现每个处理器之间的通讯,实现了更精确,更有效,更方便,更独立的喷油控制方式,其喷油控制的精确度,远高于单片机模拟的喷油波形。在实现台阶状喷油的同时,产生微震荡波形,以此提高喷油的雾化程度,以获取更高的柴油燃烧效率。
[0071]参见图5,本实用新型实施例提供的一种柴油发动机的控制系统,包括:
[0072]信号处理模块201,用于获取第一模拟信号,并通过电阻分压的方式,将第一模拟信号的电平转换为处理器输入接口监测范围内的第二模拟信号;
[0073]与信号处理模块201相连的处理器202,用于获取第二模拟信号,并分析第二模拟信号,产生喷油信号,并传递给喷油控制模块203 ;
[0074]与处理器202相连的喷油控制模块203,用于获取喷油信号,根据喷油信号产生开关信号;并根据开关信号控制喷油控制模块203中的喷油开关电路单元产生控制波形;从而根据控制波形,控制喷油嘴喷油。
[0075]具体的,信号处理模块201,将采集到的各个传感器信息,转换为处理器202可以识别的模拟数据,供处理器202采集。大部分传感器输出的模拟信息,电压范围都远高于单片机采集
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